內齒圈結構類型柔性及均載與動載特性對比分析

胡升陽，方宗德，徐穎強，沈 瑞

(1.西北工業大學 機電工程學院，西安 710072；2.中國航發湖南動力機械研究所，湖南 株洲 412002)

行星傳動系統具備結構緊湊、傳遞功率大、承載能力高、抗沖擊和振動的能力強以及傳動平穩等優點，故而有十分廣泛的用途。內齒圈作為行星傳動系統的重要構件之一，其動態嚙合特性直接影響傳動系統的均載和動載性能，分析內齒圈的振動機理，提出相應的減振、降噪措施，對于設計動力學性能優良的行星齒輪傳動裝置有十分重要的現實意義。

理論分析和實驗研究都表明，內齒圈的柔度對系統動態特性的影響是不容忽視的[1-4]。增加行星輪系中內齒圈的柔性將使行星齒輪之間的載荷分配更加均勻。Hidaka等[3]對傳統的內齒圈結構進行了深入的研究，得出了輪緣厚度對變形、應力和載荷分擔系數的影響。結果表明，當輪緣厚度較小時，內齒圈的彎曲變形起主導作用。隨著齒厚的增加，內齒圈上的最大應力逐漸從齒槽向齒根轉移，但對其載荷分擔性能的影響不顯著。Kahraman等[5]還利用有限元法建立了行星輪系的準靜態模型，以分析傳統內齒圈的柔度對齒輪應力和載荷分布的影響。此外，Kahraman等[6]利用類似的方法，進一步研究了傳統內齒圈的柔度對系統動態特性的影響，研究表明減小內齒圈的厚度有助于補償齒輪制造安裝誤差造成的不均勻載荷效應。然而由于傳統內齒圈結構輪緣較厚并呈現剛度高的特點，從而影響傳動系統的均載和動載性能?！?br>